專利名稱：一種車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車車載網絡通訊領域，尤其涉及一種車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)。
背景技術：
伴隨著中國汽車工業(yè)發(fā)展，各類汽車數(shù)量逐漸增加，對城市尤其是大中城市的道路交通產生了影響，由此帶來的基于城市的實時路況發(fā)布引起廣泛重視。實時路況數(shù)據的獲取主要是通過車輛位置移動速度的海量統(tǒng)計。從成本和投資回報的角度考慮，目前國內獲得路況數(shù)據的主要方式是基于“浮動車輛數(shù)據(FloatingCar Data, F⑶)”。該技術方式主要是通過實時分布在城市中的不斷移動的行業(yè)車輛、私家車輛等來搜集位置點、車輛速度的信息。通過網絡傳輸至業(yè)務數(shù)據中心，將該類信息匯總融合，發(fā)布出基于此的城市實時路況信息?；诖祟惖募夹g文獻例如一種基于FCD的城市道路車流速度估計算法，基于此技術上市場已有產品如FCD交通信息采集系統(tǒng)，請參閱圖1，且如下所述浮動車數(shù)據的采集方式核心技術就是根據間隔周期獲得的GPS位置點、獲得時間，計算出位置移動速度，據此匯集為道路路況信息。該數(shù)據樣本采集方式由以下一些主要問題1、位置搜集是基于“點(GPS位置點)，，樣本，因此需要頻繁的將“點，，樣本信息上報至數(shù)據匯集中心，導致網絡帶寬數(shù)據傳輸量大；2、位置搜集是基于“點(GPS位置點)”樣本，由于城市的高建筑物折射等原因，造成GPS位置產生誤差(GPS位置漂移)，對數(shù)據匯集準確度有一定影響；3、位置搜集是基于“點(GPS位置點)，，樣本，對于樣本搜集量有一定要求，需要相當數(shù)量的車輛予以配合。例如“FCD交通信息采集系統(tǒng)”單模塊最大數(shù)據源接入數(shù)量30000 輛；4、位置搜集的數(shù)據信息有限，目前浮動車數(shù)據采集的主要是GPS位置點、采集GPS 位置點的時間或者根據前兩者計算出來的車輛速度；基于以上問題，現(xiàn)有的“浮動車數(shù)據”采集系統(tǒng)部署的成本比較高，需要相當數(shù)量的“樣本采集車”來配合，另外由此發(fā)布的實時路況信息并不是很精確。

實用新型內容本實用新型的目的就在于提供一種雙源分布式車輛位置數(shù)據采集系統(tǒng)，解決現(xiàn)有網絡帶寬數(shù)據傳輸量大，存在誤差等采集數(shù)據不精確的問題。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案一種車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，其包括一種車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)包括用于獲取車輛位置數(shù)據，并進行修正和壓縮的數(shù)據采集模塊；以及用于接收數(shù)據采集模塊傳輸?shù)臄?shù)據，并進行解壓縮的數(shù)據融合模塊。所述數(shù)據采集模塊和數(shù)據融合模塊之間通過通訊網絡進行連接和數(shù)據傳輸。本實用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括預處理模塊，所述預處理模塊分別與數(shù)據采集模塊，數(shù)據融合模塊連接，所述數(shù)據采集模塊向數(shù)據融合模塊傳輸車輛位置數(shù)據前會執(zhí)行預處理模塊。本實用新型另一實施方式，所述數(shù)據采集模塊包括采樣分析過濾單元、地圖矢量軟件單元、數(shù)據樣本融合稀釋單元和數(shù)據樣本格式壓縮單元。本實用新型另一實施方式，所述數(shù)據融合模塊包括數(shù)據樣本格式還原單元和數(shù)據融合存儲單元。本實用新型的有益效果在于解決了現(xiàn)有技術“點(GPS位置點)樣本”的網絡傳輸數(shù)據量大的問題，通過數(shù)據內容的變化減少了網絡數(shù)據傳輸量；解決了 “點(GPS位置點)樣本”的位置漂移問題，通過“段樣本”的方式消除位置漂移和各類誤差，帶來了高精度；解決了樣本量要求大的問題，通過“段樣本”的方式減少了對數(shù)據采集樣本車的投入數(shù)量，帶來了高密度和高覆蓋度；提供除GPS位置點、位置獲取時間、車輛速度之外的增值數(shù)據，包括道路信息、路口信號燈信息等。

圖1為現(xiàn)有技術浮動車數(shù)據采集系統(tǒng)具體示意圖。圖2是本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)一實施例模塊示意圖。圖3為圖2所示本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)具體示意圖。圖4為本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理方法一實施例流程示意圖。圖5為圖2所示數(shù)據采集模塊11數(shù)據采集頻度示意圖。圖6為圖2所示數(shù)據采集模塊11數(shù)據樣本格式壓縮的示意圖。圖7為圖2所示數(shù)據融合模塊12數(shù)據樣本格式還原的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。本實用新型的技術思想為在體系架構中數(shù)據采集的前端設備進行了數(shù)據采集方式上的調整；在體系架構中網絡數(shù)據傳輸進行了數(shù)據格式上的調整；在體系架構中數(shù)據采集的后端數(shù)據中心進行了數(shù)據處理方式上的調整。請參閱圖2和圖3，圖2是本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)一實施例示意圖，圖3為圖2所示本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)具體示意圖。本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，其包括數(shù)據采集模塊11和數(shù)據融合模塊12。所述數(shù)據采集模塊11和數(shù)據融合模塊12之間通過通訊網絡進行連接和數(shù)據傳輸， 由數(shù)據采集模塊11采集車輛位置數(shù)據，并通過網絡，傳輸?shù)綌?shù)據融合模塊12。在本實施例的具體描述中，車輛位置數(shù)據可以描述為GPS位置數(shù)據或者GPS位置信息。上述車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)對應的方法，如下所述請參閱圖4，一種車輛位置數(shù)據采集處理方法，其包括步驟Sl 采樣分析過濾單元，數(shù)據采集模塊11，相比現(xiàn)有技術的浮動車數(shù)據采集方式進行了采集頻度的調整。具體地，數(shù)據采集模塊11通過縮小軟件獲取車輛位置數(shù)據時間間隔或者具體說是GPS位置時間間隔，從標準30秒/次增加為5秒/次。獲取GPS位置的時間縮短，產生精確度高、密度大的車輛位置采集樣本數(shù)據，請參閱圖5。步驟S2 地圖矢量軟件單元，數(shù)據采集模塊11在采集頻度提高基礎上，輔助以內置的矢量地圖軟件包，并設計了車輛位置數(shù)據預處理軟件包，對采集的GPS位置信息進行調整、修正。具體地，數(shù)據采集模塊11輔助以內置的矢量地圖，可以對采集的GPS位置數(shù)據進行校驗，修正位置漂移、路口掉頭等浮動車數(shù)據采集中容易發(fā)生的問題。為更加清楚地表述數(shù)據采集模塊11對采集的GPS位置信息進行調整、修正的處理，特描述如下a)位置漂移由于城市中高層建筑物反射問題，導致GPS位置點2發(fā)生錯誤，產生位置漂移。在現(xiàn)有浮動車數(shù)據采集方式下，GPS位置點2將作為一個有效的數(shù)據樣本上傳到數(shù)據搜集中心；而精密式車輛位置數(shù)據采集體系結構中前端數(shù)據采集中，會配合內置矢量地圖軟件包， 進行位置和速度分析，從而發(fā)現(xiàn)該GPS位置點2屬于異常采集數(shù)據點，進行錯誤修正，通過數(shù)據稀釋，保留有效位置點GPSl和GPS3，從而正確反映在該路段的有效車輛位置和行駛速度等數(shù)據。b)路口掉頭基于浮動車數(shù)據采集時，遇到車輛正常行駛中路口掉頭時候，會出現(xiàn)上傳的兩次數(shù)據樣本存在相同GPS位置坐標，此時數(shù)據搜集中心會錯誤分析存儲為該路段路況擁堵， 車輛未發(fā)生位置移動。而精密式車輛位置數(shù)據采集體系結構中前端數(shù)據采集中，通過頻度大的樣本數(shù)據采集，同時配合內置矢量地圖軟件包，進行位置、速度和偏移量分析，得出GPS 位置2已經相對于GPS位置1發(fā)生經緯度的偏移量為反方向，上傳至數(shù)據搜集中心會正確分析存儲為該路況為正常，車輛已經發(fā)生位置移動。進一步地，現(xiàn)有技術浮動車數(shù)據體系結構中數(shù)據樣本傳輸方式只是將浮動車數(shù)據前端采集的數(shù)據樣本以原始方式上傳至數(shù)據搜集中心后端，未做任何數(shù)據格式和內容處理；而本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)中，還包括預處理模塊，在數(shù)據采集模塊11 向數(shù)據融合模塊12傳輸車輛位置數(shù)據前會執(zhí)行預處理模塊。步驟S3 數(shù)據采集模塊11向數(shù)據融合模塊12傳輸車輛位置數(shù)據前，對搜集的車輛位置數(shù)據進行數(shù)據樣本融合稀釋單元和數(shù)據樣本格式壓縮單元。具體如下所述1、數(shù)據樣本融合稀釋單元數(shù)據采集模塊11會對周期間隔搜集的車輛位置數(shù)據結合矢量地圖，對車輛位置數(shù)據進行基于速度、距離為標準的判斷條件。通過對車輛位置數(shù)據進行以最大閾值和最小閾值的范圍稀釋，消除重復的、錯誤的數(shù)據樣本，以此處理方式保證數(shù)據樣本的精確性和密度性，同時減低了網絡數(shù)據傳輸量。[0050]2、數(shù)據樣本格式壓縮單元本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)中數(shù)據采集模塊11對車輛位置數(shù)據采用按照Bit位方式進行壓縮，基于傳輸?shù)念l度為120秒，單次傳輸內容量包括位置、偏移和路況信息。采用按照Bit位方式縮短數(shù)據傳輸量，請參閱圖6。圖6為本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)中車輛位置數(shù)據傳輸?shù)牟糠纸厝。?通過Bit位壓縮方式，減少了不必要的字節(jié)(IByte = SBits)浪費，降低了網絡數(shù)據傳輸流量。與現(xiàn)有技術浮動車數(shù)據體系結構中數(shù)據搜集中心需要進行分析和修正相比，本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)已經在數(shù)據采樣前端進行了處理，因此大幅度減少了其后端計算統(tǒng)計的工作量。本實用新型車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)中數(shù)據融合模塊12完成網絡傳輸過來的數(shù)據樣本格式還原、數(shù)據融合存儲工作。步驟S4、數(shù)據融合模塊12接收數(shù)據采集模塊11傳輸?shù)臄?shù)據，并進行數(shù)據樣本格式還原單元和數(shù)據融合存儲單元。具體如下所述1、數(shù)據樣本格式還原單元數(shù)據融合模塊12通過獨立線程接收網絡傳輸數(shù)據Bit 流，根據前端與后端數(shù)據中心的網絡傳輸協(xié)議，將數(shù)據Bit流解壓縮，還原為標準數(shù)據樣本，請參閱圖7。數(shù)據融合模塊12將接收的壓縮格式數(shù)據進行還原，在每個數(shù)據傳輸周期內接收的內容進行匹配，根據每個樣本都根據當前車輛位置信息和路況信息做索引，關聯(lián)其對應的車輛位置偏移信息，通過偏移計算，得到每個“段樣本”數(shù)據而非浮動數(shù)據車采集架構中的“點樣本”數(shù)據。2、數(shù)據融合存儲單元數(shù)據融合模塊12將還原的“段樣本”數(shù)據按照矢量地圖位置進行疊加映射，通過位置范圍內“段樣本”數(shù)據相似度分析，獲得該地圖位置范圍內路況的有效取值。本實用新型解決了現(xiàn)有技術“點(GPS位置點)樣本”的網絡傳輸數(shù)據量大的問題， 通過數(shù)據內容的變化減少了網絡數(shù)據傳輸量；解決了“點(GPS位置點)樣本”的位置漂移問題，通過“段樣本”的方式消除位置漂移和各類誤差，帶來了高精度；解決了樣本量要求大的問題，通過“段樣本”的方式減少了對數(shù)據采集樣本車的投入數(shù)量，帶來了高密度和高覆蓋度；提供除GPS位置點、位置獲取時間、車輛速度之外的增值數(shù)據，包括道路信息、路口信號燈信息等。這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結構、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求1.一種車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)包括用于獲取車輛位置數(shù)據，并進行修正和壓縮的數(shù)據采集模塊；以及用于接收數(shù)據采集模塊傳輸?shù)臄?shù)據，并進行解壓縮的數(shù)據融合模塊，其中所述數(shù)據采集模塊和數(shù)據融合模塊之間通過通訊網絡進行連接和數(shù)據傳輸。
2.根據權利要求1所述的車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括預處理模塊，所述預處理模塊分別與數(shù)據采集模塊，數(shù)據融合模塊通過通訊網絡進行連接和數(shù)據傳輸，所述數(shù)據采集模塊向數(shù)據融合模塊傳輸車輛位置數(shù)據前會執(zhí)行預處理模塊。
3.根據權利要求1或2所述的車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據采集模塊包括采樣分析過濾單元、地圖矢量軟件單元、數(shù)據樣本融合稀釋單元和數(shù)據樣本格式壓縮單元。
4.根據權利要求1或2所述的車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據融合模塊包括數(shù)據樣本格式還原單元和數(shù)據融合存儲單元。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)，所述車輛位置數(shù)據采集處理系統(tǒng)包括用于獲取車輛位置數(shù)據，并進行修正和壓縮的數(shù)據采集模塊；以及用于接收數(shù)據采集模塊傳輸?shù)臄?shù)據，并進行解壓縮的數(shù)據融合模塊。所述數(shù)據采集模塊和數(shù)據融合模塊之間通過通訊網絡進行連接和數(shù)據傳輸。本實用新型的有益效果減少了網絡數(shù)據傳輸量；消除位置漂移和各類誤差，帶來了高精度；減少了對數(shù)據采集樣本車的投入數(shù)量，帶來了高密度和高覆蓋度。
文檔編號G08G1/123GK202102605SQ20112020011
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權日2011年6月14日
發(fā)明者王翔, 白鳳霞 申請人:上海雷騰軟件有限公司